L'effetto della dieta a bassissimo contenuto calorico con e senza esercizio sulla sintesi muscolare nel maschio in sovrappeso di mezza età. (VLCDex)

Recentemente è emerso interesse sul ruolo delle diete ipoenergetiche a bassissimo contenuto calorico (VLCD) nella gestione delle persone in sovrappeso e obese con o senza diabete di tipo 2. Tuttavia, VLCD si traduce nel 20-30% della massa persa come massa corporea magra (LBM) oltre al tessuto adiposo. Poiché la LBM sotto forma di muscolo scheletrico svolge un ruolo importante per il mantenimento della salute metabolica di tutto il corpo e rappresenta un vasto deposito di proteine, è molto importante una migliore comprensione dei meccanismi della perdita di peso indotta da VLCD. In una recente revisione sistematica, gli investigatori hanno osservato che le informazioni sull'argomento sono scarse. I primi studi con VLCD, utilizzando integratori proteici di scarsa qualità, hanno mostrato che VLCD era associato a un aumentato rischio di esito avverso di mortalità principalmente a causa dell'atrofia del muscolo cardiaco. Sebbene gli attuali VLCD siano più sicuri, persistono preoccupazioni riguardo alla conservazione di LBM. Questo perché, nelle persone di mezza età (e anziane) che soffrono già delle prime fasi della sarcopenia a circa lo 0,5-1%/anno dall'età di circa 40 anni, la VLCD può provocare un'ulteriore significativa perdita di massa muscolare. La bassa massa muscolare, specialmente negli individui più anziani, è associata ad un aumento della mortalità, dinapenia (ridotta funzionalità muscolare) e numerose condizioni metaboliche. Gli esercizi rimangono il mezzo più efficace con cui mantenere e aumentare la massa muscolare attraverso la stimolazione della sintesi proteica muscolare (MPS). Sebbene gli studi abbiano dimostrato che le perdite di LBM durante un VLCD possono essere attenuate con l'inclusione dell'allenamento con esercizi di resistenza (RET) [5], il meccanismo mediante il quale il VLCD (con e senza esercizio) influisce sull'MPS è scarsamente definito. I ricercatori ora sanno anche che l'allenamento ad intervalli ad alta intensità (HIIT) migliora la LBM, la funzione cardiaca e metabolica, ma nessuno studio ha chiarito l'esito dell'HIIT con VLCD su MPS e LBM. I ricercatori studieranno i diversi effetti di VLCD con RET, VLCD con HIIT e VLCD da solo su MPS e sulla funzione metabolica complessiva nei maschi di mezza età in sovrappeso.

Questo progetto mira a studiare l'impatto del VLCD su MPS, sensibilità all'insulina, struttura e funzione muscolare (forza), fitness cardiopolmonare negli adulti di mezza età in sovrappeso e obesi con o senza RET o HIIT. I ricercatori hanno ipotizzato che il VLCD comprometterà la MPS e ridurrà leggermente lo spessore e la funzione muscolare e la forma fisica cardiopolmonare, mentre gli esercizi miglioreranno la MPS e la struttura e la funzione muscolare. Tutti i gruppi mostreranno un miglioramento complessivo della sensibilità all'insulina.

Questo studio coinvolgerà 36 soggetti maschi in sovrappeso (e obesi) (BMI 27-50 kg/m2) di età compresa tra 30 e 60 anni. I soggetti saranno randomizzati in uno dei 3 gruppi (12 ciascuno) dopo le indagini di base e prima di iniziare gli interventi: 1) VLCD; 2) VLCD + RET; 3)VLCD+HIIT.

I soggetti saranno esclusi se hanno prove di:

• Partecipazione a un regime di esercizio formale
• Malattia cardiovascolare attiva: ipertensione incontrollata (PA > 180/110), angina, insufficienza cardiaca (classe III/IV), aritmia, shunt cardiaco destro-sinistro, evento cardiaco recente
• Malattie cerebrovascolari: pregresso ictus, aneurisma (grande vaso o intracranico), epilessia
• Malattie respiratorie tra cui: ipertensione polmonare, broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), asma grave non controllato,
• Diabete mellito.
• Infiammazione intestinale attiva o malattia renale
• Malignità
• Disfunzione della coagulazione
• Disturbi muscoloscheletrici o neurologici
• Storia familiare di inizio (
• Sensibilità/allergia nota al contrasto Sonovue
• Qualsiasi altra condizione medica cronica acuta o significativa in corso che non sia menzionata sopra.
• Peso> 120 kg - limite di peso per la scansione di assorbimetria a raggi X a doppia energia (DXA) Tutti i soggetti saranno sottoposti a uno screening medico completo prima di essere arruolati nello studio. Questo screening comporterà misure di altezza e peso, anamnesi ed esame fisico, esami del sangue (per FBC a digiuno, U&E, LFT, TFT, glucosio, HbA1C, profili lipidici e coagulazione) ed ECG. I risultati anomali dello screening saranno discussi con il soggetto e il suo medico di base (GP) sarà informato in modo appropriato.

Il soggetto che soddisfa i criteri di inclusione verrà arruolato e randomizzato in uno dei 3 gruppi (delineati sopra) e invitato a partecipare per le indagini di base (prima dell'intervento). Ai soggetti verrà chiesto di digiunare da mezzanotte (eccetto acqua limpida) prima di partecipare al loro primo giorno di indagini: GIORNO (-4). In questo giorno, le indagini di base includeranno una scansione DXA, raccolta di campioni a digiuno (glicemia, saliva, muscoli e grasso), ecografie vascolari (dilatazione mediata dal flusso (FMD), flusso sanguigno delle gambe (LBF)) e una tolleranza al glucosio orale test (OGTT) con infusione di tracciante 2-desossiglucosio (2DOG) per valutare l'assorbimento del glucosio e la sensibilità all'insulina. La biopsia muscolare verrà ripetuta dopo l'infusione di 2DOG, seguita da ecografie delle gambe per valutare la struttura muscolare. Nel pomeriggio verrà offerto un pranzo standard. Verrà eseguito un ecocardiogramma cardiaco (ECHO) per valutare la funzione cardiaca seguita da ecografia (USS) dei muscoli dominanti della coscia (per angolo pennation, spessore, lunghezza del fascicolo) e test da sforzo cardiopolmonare (CPET) per determinare la capacità aerobica massima e impostare il carico per l'allenamento HIIT (Watt Max, ove applicabile). Verrà quindi somministrata una dose di carico di ossido di deuterio (D2O) e soluzioni traccianti di creatina D3. Prima di partire, ai soggetti verrà fornita una soluzione di tracciante 3-metilistidina (3MH) da assumere 2 giorni dopo GIORNO (-2), oltre a "ricariche" giornaliere di D2O (tutte le quantità di tracciante basate sul peso corporeo). Bottiglie di saliva per la raccolta giornaliera della saliva (3 ore dopo il rabbocco giornaliero di D2O, da conservare in frigorifero) e contenitori per la raccolta delle urine per la valutazione della creatina D3 (la raccolta giornaliera del campione di urina per 3 giorni nei contenitori inizia con la raccolta delle urine delle 24 ore, quindi verrà fornita anche l'urina spot a 30h, 48h e 72h) per la valutazione della massa muscolare. Dopo aver consumato 3MH il GIORNO (-2), i soggetti parteciperanno alla nostra unità il giorno successivo (GIORNO (-1)) al mattino, a digiuno da mezzanotte (eccetto acqua limpida). Verranno eseguiti campioni di sangue ogni ora per 6 ore per misurare i livelli di 3MH (il primo campione da prelevare 20-24 ore dopo l'ingestione di 3MH) e l'ecografia con mezzo di contrasto (CEUS). Successivamente, verrà valutata la forza/funzione muscolare di base; Valutazione di 1 ripetizione massima (1-RM) su 6 esercizi (3 per la parte superiore del corpo, 3 per la parte inferiore del corpo) e massima contrazione volontaria (MVC) dell'estensione della gamba. Dopo questa visita i soggetti inizieranno il loro periodo di intervento (GIORNO 1) secondo il loro gruppo. Tutti i gruppi avranno un periodo di intervento nutrizionale di 6 settimane sotto forma di diete sostitutive del pasto LighterLife VLCD: 4 pasti al giorno che forniscono 600 kcal/die con il 100% della dose giornaliera raccomandata (RDA) di vitamine e minerali. Per il gruppo RET, il formato dell'esercizio sarà di 2 serie da 12 ripetizioni al 70% 1-RM per ciascun gruppo muscolare con 1-2 minuti di riposo tra le serie dopo un riscaldamento prescritto di 3 sessioni a settimana. Gli esercizi coinvolgeranno esercizi per la parte superiore e inferiore del corpo e saranno di natura progressiva con la forza muscolare valutata ogni ~ 14 giorni per garantire che l'intensità dell'allenamento rimanga costante per tutto il tempo. Nel gruppo HIIT, saranno 3 sessioni/settimana, con cicli ad alta intensità di 60 secondi al 95-125% Watt Max, con recupero di 90 secondi, per 5 cicli, con 2 minuti di riscaldamento e defaticamento. Tutti i soggetti riceveranno campioni di sangue (incluso il tracciante 3MH) e biopsie muscolari/adipose ogni 3 settimane. Scansione DXA, misurazioni ecografiche (vascolari e muscolari), valutazione della creatina D3, infusione 2DOG, OGTT (come spiegato sopra), CPET, MVC, valutazione della forza muscolare verranno eseguiti prima e dopo il periodo di intervento di 6 settimane. I soggetti raccoglieranno quotidianamente la saliva in bottiglie di saliva. Le raccolte saranno conservate in frigorifero e inviate alla nostra unità 3 volte a settimana per il gruppo di esercizi (durante le sessioni di allenamento) e una volta alla settimana per il solo gruppo VLCD. Anche il diario dietetico e l'attività fisica (Actiheart Monitor) saranno monitorati (per 4-5 giorni) prima e durante gli interventi, che dovrebbero includere la misurazione del fine settimana.